Transport Pada Sel
Sistem transpor membran
Salah satu fungsi dari
membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul
yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2),
dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul
lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi
hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.Banyaknya molekul yang
masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu
lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk
molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor
aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.
Sel Prokariotik. Kata
prokariota (prokaryote) berasal dari bahasa Yunani, pro yang berarti “sebelum”
dan karyon yang artinya “kernel” atau juga disebut nukleus. Sel prokariotik
tidak memiliki nukleus. Materi genetiknya (DNA) terkonsentrasi pada suatu
daerah yang disebut nukleoid, tetapi tidak ada membran yang memisahkan daerah
nukleoid ini dengan bagian sel lainnya.Sedangkan sel
eukariotik, eu berarti “sebenarnya”dan karyon berarti nukleus. Eukariotik
mengandung pengertian memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh
selubung nukleus.Perbedaan Sel Eukariot dan Prokariot
1. Eukariot mempunyai real nucleus krn materi inti
dilingkupi oleh membran inti, sedang prokariot tidak mempunyai inti yang
sebenarnya, materi inti tersebar dlm sitoplasma krn tdk mempunyai membran inti.
2. Eukariot memiliki DNA yang lebih kompleks, lebih
banyak mengandung pasangan basa nukleotida, sehingga harus digulung pada
protein histon (ada histonnya), sedang Prokariot memiliki DNA yang lebih
sederhana, lebih sedikit mengandung pasangan basa nukleotida, berbentuk
sirkuler.
3. Eukariot memiliki kromosom > 1, sedang Prokariot
hanya memiliki kromosom tunggal.
4. Eukariot memiliki intron dan ekson, sedang Prokariot
tidak memiliki intron, hanya ekson.
5. Eukariot tidak memiliki operon, prokariot ada operon.
6. Pada Eukariot transkripsi terjadi di inti dan
translasi terjadi di sitoplasma. Keduanya tidak dapat dilakukan secara
bersamaan, sedang pada Prokariot transkripsi dan translasi dapat terjadi secara
simultan.
7. Pada Eukariot transkripsi lebih rumit dikarenakan
akses RNA polymerase terhadap DNA lebih lamah akibat DNA dikemas secara kompak
dengan protein histon, sedang pada Prokariot transkripsi terjadi lebih
sederhana.
8. Pada Eukariot regulasi sintesis proteinnya lebih
kompleks, sedang pada Prokariot regulasi sintesis protein lebih sederhana.
Transpor pasif
Transpor pasif
merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor
pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi
terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak
termal yang meningkatkan entropi atau
ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan
berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O2 masuk. Osmosis
merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya
ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke
hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif
karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya.
Difusi
Adalah peristiwa
mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam
pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian
yang berkonsentrasi rendah. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun
cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang
berdifusi dalam udara
Osmosis
Adalah
perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian
yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat
ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien
tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat
dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi
pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah
mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan
dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor.
Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat
menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel.
Transport Lintas Membran
Proses transport
melalui membran terjadi melalui 2 mekanisme, yaitu transport aktif dan
transport pasif. Transport pasif terjadi tanpa memerlukan energi sedangkan
transport aktif memerlukan energi.
Yang termasuk transport pasif adalah :
a. difusi sederhana,
b. transport dengan fasilitas,
c. transport lewat ion channel.
Difusi_Terfasilitas
Transport dengan cara
difusi fasilitas mempunyai perbedaan dengan difusi sederhana yaitu difusi
fasilitas terjadi melalui carrier spesifik dan difusi ini mempunyai kecepatan
transport maksimum (Vmax). Suatu bahan yang akan ditransport lewat cara ini
akan terikat lebih dahulu dengan carrier protein yang spesifik, dan ikatan ini
akan membuka channel tertentu untuk membawa ikatan ini ke dalam sel. Jika
konsentrasi bahan ini terus ditingkatkan, maka jumlah carrier akan habis
berikatan dengan bahan tersebut sehingga pada saat itu kecepatan difusi menjadi
maksimal (Vmax). Pada difusi sederhana hal ini tidak terjadi, makin banyak
bahan kecepatan transport bahan maakin meningkat tanpa batas.
Transport_Ion_Channel
Transport lewat ion
channel khusus bagi ion-ion yang sulit ditransport secara difusi akibat muatan
listriknya. Ion channel ini mempunyai sifat yang sangat selektif dan terbukanya
channel tersebut akibat potensial listrik sepanjang membran sel dan melalui
ikatan channel dengan hormon atau neurotransmitter.
Transpor aktif
Merupakan kebalikan
dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor
ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari
beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel
protein dan carrier protein, serta ionophore
Transport aktif
terbagi atas transport aktif primer dan sekunder. Transport aktif sekunder juga
terdiri atas co-transport dan counter transport (exchange).
Transport aktif primer
memakai energi langsung dari ATP, misalnya pada Na-K pump dan Ca pump. Pada
Na-K pump, 3 Na akan dipompa keluar sel sedang 2 K akan dipompa kedalam sel.
Pada Ca pump, ca akan dipompa keluar sel agar konsentrasi Ca dalam sel rendah.
Transport sekunder co-transport
Pada transport
sekunder co-transport , glukosa atau asam amino akan ditransport masuk dalam
sel mengikuti masuknya Natrium. Natrium yang masuk akibat perbedaan konsentrasi
mengikutkan glukosa atau asam amino ke dalam sel, meskipun asam amino atau
glukosa di dalam sel konsentrasinya lebih tinggi dari luar sel, tetapi asam
amino atau glukosa ini memakai energi dari Na (akibat perbedaan konsentrasi
Na). Sehingga glukosa atau asam amino ditransport secara transport aktif
sekunder co-transport
Transport sekunder counter-transport
Pada proses counter
transport/exchange, masuknya ion Na ke dalam sel akan menyebabkan bahan lain
ditransport keluar. Misalnya pada Na-Ca exchange dan Na-H exchange. Pada Na-Ca
exchange, 3 ion Na akan ditransport kedalam sel untuk setiap 1 ion Ca yang
ditransport keluar sel, hal ini untuk menjaga kadar Ca intrasel, khususnya pada
otot jantung sehingga berperan pada kontraktiitas jantung. Na-H exchange
terutama berperan mengatur konsentrasi ion Na dan Hidrogen dalam tubulus
proksimal ginjal, sehingga turut mengatur pH dalam sel.